论文部分内容阅读
在我国大部分煤矿都存在瓦斯,这导致矿井下的生产条件和工作环境等情况复杂,所使用的电力电缆出现故障后,如果不及时排除,会引起爆炸,基于这些因素,快速、有效地监测电缆故障并进行故障定位显得尤为重要。目前电力电缆在线故障定位技术还不成熟,而矿井下电力电缆在线故障定位的需求却越来越急迫,因此,研究矿井下电缆故障定位方法具有重要的理论意义和工程应用价值。论文的主要内容如下:结合矿用供电线路的实际情况以及保护系统的现状,针对矿井配电网的特点:中性点不直接接地系统,电缆故障多为单相接地故障等,根据行波理论,利用Matlab仿真工具,建立了电力电缆系统模型,分析了井下主要故障类型的行波特征,得出结论:中性点不直接接地系统可以产生有效的故障暂态行波,故障点电阻对故障行波的波头有着明显的影响。针对小波模极大值法用于分析故障行波波形可能出现伪极值点问题,提出了基于小波曲线拟合的电缆故障定位方法,将小波分析方法融入到曲线拟合中,该方法既保证了拟合曲线的光滑和单调性,又利用小波分析方法减少了噪声的影响,并能够准确获取行波的到达时刻。通过算例验证,结果表明该方法与传统的小波模极大值法相比,较好地解决了行波波形的伪极值点问题,提高了故障定位精度。针对常规的GPS双端同步方法在矿井下无法使用,矿井下的故障信息大多只能非同步获得,这些实际的问题,提出了分布式系统下的电力电缆故障单端定位方法,利用单端阻抗行波组合算法解决电力电缆故障定位问题。针对电缆供电线路的分布特性,采用分布式系统进行电力电缆故障监测,当故障发生时,先进行故障区域多级判断,判断出故障区段,然后使用单端阻抗行波组合算法进行故障定位,该方法集合了阻抗法的可靠性和行波法的精度高的优点,提高了故障定位精度。通过算例验证了该方法的有效性。